ファインバブルとは

FB(ファインバブル)とは、水中に生成可能な超微細な気泡で、その直径によって名称が変わります。(ISO20480-1)

マイクロバブル(MB)はゆっくりと浮上。経時的に消滅します。
表面張力や表面電位(マイナス)によって、様々な物質に付着しやすい性質を持ち、たんぱく等の浮上分離や、様々な物質の凝集作用を促すためにも使用されます

ウルトラファインバブル(UFB)は基本的にほとんど浮上しません。

ISOではΦ1μm(1,000nm)未満をUFBと規定していますが、実際には超純水中において安定するUFBの直径はΦ70～100nm付近でしかなく、それ以上の大きさのものは何らかの安定化に寄与する物質の付着によって存在していると考えられています。

通常の状態で発生することはほとんどなく、外部から強力なエネルギーを与えることでやっと発生させることができます。

高濃度にUFBを生成することによって、液体の表面張力を下げて濡れ性を上げ、結果微細な隙間に浸透することで、洗浄効果を上げたり、表面電位がマイナスであることから(-40mV前後)陽イオン等の凝集効果が得られます。

また、UFBを生成する最も効率が良い加圧溶解方式や旋回液流方式では、UFB生成にあたって気液を混合する際、圧力を高めることから、気体が過飽和状態となることで、様々な相乗効果を得ることができます。

超純水中に、コンタミをほとんど含まない状態で、例えば3億個/mlのUFBを生成させることは容易ではありません。
逆に、ほんのわずかでも水に何らかの物質が入っていれば、10億個でも20億個でも、容易に生成することが可能となります。

基礎研究においてはUFBのみによる効果検討が重要ですが、実際のアプリケーションに関して超純水を使用して、ほぼコンタミレスといえる環境でこの技術が利用されることは医療や薬品以外の業界ではあまり多くありません。

よって、実際のアプリケーションにて使用される環境下においた場合に、どのような条件でUFBの効果が発揮されるのか、を確認することが重要となってきます。

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ちなみに、世の中で10億個/mlを超えるとされるものは、原水(UFB生成前の水)に含まれるコンタミもUFBとしてカウントしたものが多く、TOCを計測すると本来純水と空気だけであれば、0(ゼロ)でなければならないものが、ppmオーダーで検出されます。

複数のUFB発生装置の能力を数密度(1ml当たりの個数)で比較する場合、正直な会社ほど数密度が低い(数が少ない)、という逆転現象が起こることを何度も目にしてきました。

UFB発生装置の能力比較は、

①基礎実験の場合は、超純水で比較し、TOCが検出されるものや、遠心分離で数密度が減るものは発生装置からコンタミが発生する証明であり、これは採用しない。
②応用実証の場合は、実際に使用する水(液体)を使用して比較し、原水(UFB)生成前と生成後の差分で比較する。
という方法をお勧めしています。

産業応用にあたっては、②が重要であることはいうまでもありません。